礦漿銅離子對(duì)銅鋅分離浮選影響的研究

閆朝陽(yáng)

（新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司哈巴河836700）

礦漿銅離子對(duì)銅鋅分離浮選影響的研究

閆朝陽(yáng)

（新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司哈巴河836700）

新疆某銅礦選礦廠開(kāi)展礦漿銅離子對(duì)銅鋅浮選分離影響的專項(xiàng)研究,考察礦漿中銅離子含量與浮選指標(biāo)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，研究銅離子對(duì)銅鋅礦物浮選分離過(guò)程中的走向和分離行為。研究表明：二價(jià)銅離子影響銅鋅礦物可浮性差異，適宜的硫化鈉等組合抑制劑可改善銅鋅分離效果。

銅離子浮選硫化鈉可浮性差異浮銅抑鋅

對(duì)銅鋅礦物而言，由于礦石在井下回填、礦床開(kāi)采、運(yùn)輸、貯存以及磨礦過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生二價(jià)銅離子，閃鋅礦受到活化將不同程度地顯示出類似于銅礦物的可浮性；有的閃鋅礦其可浮性甚至比黃銅礦還好，使銅鋅礦物可浮性差別縮小，致使銅鋅分離困難。同時(shí)，由于銅鋅礦物中大量黃鐵礦和脈石礦物及礦泥的存在，因此浮選方法和藥劑制度等也是影響銅鋅分離的因素。

新疆某銅礦為銅鋅硫多金屬硫化礦，選礦廠磨浮系統(tǒng)當(dāng)前工藝流程為：兩段磨礦分級(jí)+優(yōu)先選銅+混合浮選+混粗精礦再磨+銅鋅分離+鋅硫分離。經(jīng)歷年的工藝流程變革，選礦工藝指標(biāo)基本穩(wěn)定。但近年來(lái)，銅鋅分離指標(biāo)出現(xiàn)較大波動(dòng)。考慮到該銅礦入選原礦性質(zhì)多變，若原礦中閃鋅礦表面在入選前就已受到離子活化，則其可浮性與銅礦物相似，將導(dǎo)致銅鋅分離困難。特此，該銅礦選礦廠開(kāi)展礦漿Cu2+對(duì)銅鋅浮選分離影響的專項(xiàng)研究。

1 礦漿銅離子含量與銅鋅浮選對(duì)應(yīng)關(guān)系

選礦廠于2013年7月期間，檢測(cè)生產(chǎn)流程中各運(yùn)轉(zhuǎn)班組原礦、一段磨礦溢流、混選攪拌桶、再磨溢流、銅鋅攪拌桶等5個(gè)取樣點(diǎn)礦漿銅離子含量，并跟蹤當(dāng)班工藝指標(biāo)，以分析礦漿溶液中銅離子含量與銅鋅浮選指標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 選礦廠工藝流程各作業(yè)點(diǎn)礦漿銅離子含量mg/L

由表1選礦廠工藝流程各作業(yè)點(diǎn)礦漿銅離子含量檢測(cè)結(jié)果可見(jiàn)：（1）各點(diǎn)中以銅鋅原礦物、一段溢流礦漿銅離子含量最高，且波動(dòng)最為頻繁，二價(jià)銅離子在18 mg/L內(nèi)大幅波動(dòng)，分析原因?yàn)樵V性質(zhì)變化大、采區(qū)礦量不穩(wěn)定?；爝x攪拌桶溢流礦漿相比一段溢流礦漿明顯降低，主要原因?yàn)槟サV作業(yè)中添加了硫化鈉+硫酸鋅+亞硫酸鈉聯(lián)合抑制劑，一定程度上降低了溶液中銅離子含量。（2）銅鋅混合粗精礦經(jīng)再次磨礦分級(jí)后礦漿溶液中銅離子平均含量在2.50 mg/L左右，高于混合浮選作業(yè)銅離子含量，可能是磨礦過(guò)程中由于礦物溶解速度加快產(chǎn)生一定量的“難免離子”（主要為Cu2+）。

考察礦漿中銅離子含量與銅鋅分離浮選指標(biāo)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，重點(diǎn)以礦漿溶液中銅離子含量與優(yōu)先浮銅作業(yè)銅精礦含鋅對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，繪制對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線圖見(jiàn)圖1。

圖1 一段溢流銅離子含量與銅精礦含鋅關(guān)系曲線

圖2 原礦銅離子與銅精礦含鋅關(guān)系曲線

由圖2可見(jiàn)：優(yōu)先浮銅作業(yè)中銅精礦互含（含鋅品位）與一段溢流礦漿銅離子含量變化趨勢(shì)相對(duì)一致，當(dāng)原礦漿中二價(jià)銅離子含量升高時(shí)，礦漿中閃鋅礦浮游速度相應(yīng)增強(qiáng)，表現(xiàn)為流程作業(yè)點(diǎn)中鋅礦物在銅精礦中夾帶上浮含量高，表明原礦中銅離子與浮選指標(biāo)之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，反映出原礦性質(zhì)變化是銅鋅分離困難的最直接和最重要的因素。

據(jù)此分析，要強(qiáng)化已被Cu2+活化影響銅鋅礦物浮選分離，除了需要采取相應(yīng)措施,沉淀礦漿中的銅離子（如硫化鈉消除Cu2+）,降低銅離子對(duì)閃鋅礦等礦物的活化，重點(diǎn)還應(yīng)針對(duì)已被活化的閃鋅礦解決好其去活化問(wèn)題，即：將吸附在閃鋅礦和黃鐵礦表面的銅離子解吸下來(lái)，恢復(fù)二者原有的可浮性，同時(shí)避免解吸的銅離子產(chǎn)生二次吸附。

2 抑制劑對(duì)礦漿溶液Cu2+含量影響

試驗(yàn)以礦漿Cu2+為研究對(duì)象，考察添加硫化鈉、硫酸鋅、亞硫酸鈉、聯(lián)合抑制劑等抑制劑對(duì)消除礦漿溶液中Cu2+的作用影響，分別調(diào)整抑制劑用量各進(jìn)行四組試驗(yàn)，試驗(yàn)水樣為原礦漿澄清水200 mL/組，經(jīng)檢測(cè)該礦漿銅離子含量為6.64 mg/L，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 原礦漿澄清水不同抑制劑用量銅離子結(jié)果曲線圖

由以上試驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)：硫化鈉對(duì)降低礦漿及回水中二價(jià)銅離子含量效果顯著，硫酸鋅、亞硫酸鈉單獨(dú)作用不明顯。硫化鈉用量在100～500 g/t便能有效降低水樣中二價(jià)銅離子含量。當(dāng)硫酸鋅+亞硫酸鈉+硫化鈉聯(lián)合抑制時(shí)銅離子含量最低，原礦漿澄清水由6.64 mg/L降至最低0.10 mg/L。試驗(yàn)表明：在有二價(jià)銅離子Cu2+存在的溶液中,用硫化鈉可將其沉淀。另外，采用聯(lián)合抑制制度降Cu2+取得最佳效果，主要原因?yàn)榱蛩徜\和硫化鈉共存時(shí)反應(yīng)生成的細(xì)粒分散膠體硫化鋅，進(jìn)一步吸收礦漿中的銅離子。

3 抑制劑對(duì)銅鋅礦物浮選的影響

結(jié)合有關(guān)生產(chǎn)實(shí)踐及理論研究，硫酸鋅和硫化鈉共存時(shí)反應(yīng)生成的細(xì)粒分散膠體硫化鋅,會(huì)吸收礦漿中的銅離子,膠體也會(huì)吸附在閃鋅礦表面上,使其受到抑制。試驗(yàn)考察Na2S+ZnSO4對(duì)銅鋅分離影響，固定硫酸鋅用量600 g/t,試驗(yàn)流程為混合浮選-混粗精再磨-銅鋅分離，調(diào)整硫化鈉用量進(jìn)行全流程開(kāi)路試驗(yàn)。試驗(yàn)礦樣取自磨浮系統(tǒng)生產(chǎn)皮帶原礦樣，原礦含銅1.97%,含鋅1.02%，礦石中含硫24.54%，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知：隨著硫化鈉用量的增加，銅鋅分離作業(yè)pH值逐步升高，銅精礦含鋅逐步降低，銅尾礦中鋅含量逐步升高，但對(duì)銅指標(biāo)影響大。當(dāng)硫化鈉用量控制在600 g/t以內(nèi)，銅精礦品位較高，但銅回收率逐步降低?？梢?jiàn)：Na2S在低用量、低堿度條件下，能夠比較有效地消除金屬離子對(duì)閃鋅礦和硫鐵礦物表面的污染，一定程度抑制黃鐵礦和閃鋅礦的上浮，改善浮選效果。但硫化鈉用量不宜過(guò)大，當(dāng)硫化鈉用量＞600 g/t時(shí)，部分銅礦物又會(huì)被過(guò)剩的硫化鈉所抑制?？梢?jiàn)，硫化鈉對(duì)降低閃鋅礦可浮性效果較明顯，但其用量須嚴(yán)格控制在600 g/t以內(nèi),否則將嚴(yán)重影響銅金屬綜合回收。

表2 硫化鈉聯(lián)合抑制用量對(duì)銅鋅分離影響試驗(yàn)結(jié)果%

4 總結(jié)

（1）經(jīng)跟蹤考察并統(tǒng)計(jì)分析，原礦中銅離子與浮選指標(biāo)之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，礦漿中游離的二價(jià)銅離子含量影響銅鋅分離浮選指標(biāo)。

（2）硫化鈉是消除Cu2+最有效的沉降劑。硫化鈉用量在100～500 g/t便能有效降低礦漿水樣中二價(jià)銅離子含量。采用硫化鈉+硫酸鋅+亞硫酸鈉組合調(diào)整劑降Cu2+取得最佳效果。

（3）硫化鈉在低用量、低堿度條件下，能一定程度抑制黃鐵礦和閃鋅礦的上浮，對(duì)降低閃鋅礦可浮性效果較明顯，但其用量須嚴(yán)格控制在600 g/t以內(nèi),否則將嚴(yán)重影響銅金屬綜合回收。

（4）試驗(yàn)表明，要強(qiáng)化已被二價(jià)銅離子活化影響的銅鋅礦物浮選分離，需采取相應(yīng)措施沉淀礦漿中的銅離子,以降低銅離子對(duì)閃鋅礦等礦物的活化。

收稿：2014-03-21